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背景及目的：脆性X综合症（Fragile X syndrome,FXS）是最常见的智力障碍遗传疾病之一，男性发病率约为1/1200～1/2500，女性发病率约为1/1650～1/5000。脆性X综合症是由于患者X染色体上的Fmr1基因的CGG三核甘酸重复序列过多从而导致基因的失活，进而导致其编码的FMRP蛋白的缺失。FXS的mGluR理论认为FMRP的缺失使相关蛋白合成增加，从而使AMPA受体过度内化，使由mGluR介导的LTD变得过度活跃。而在此过程中，caveolin作为膜内吞分子，有可能通过介导mGluR-LTD过程中的AMPA受体内化从而参与到FXS的发病机制中。 由此本实验结合多种实验方法，探究在脆性X综合症中，Caveolin-1介导AMPA受体过度内化的异常突触可塑性的机制，为进一步丰富FXS的mGluR理论及找到治疗脆性X综合症的潜在药物奠定基础。 方法： 1.原代培养野生型（wild-type,WT）和Fmr1基因敲除（knock-out,KO）小鼠神经元细胞，通过RT-PCR及western blot观察给予mGluR激动剂DHPG后caveolin基因及蛋白表达水平的变化，并对比在两种小鼠中caveolin的表达情况。 2.在正常小鼠神经元细胞中，通过给予src激酶抑制剂来检测mGluR下游src激酶对于CAV1表达的影响。 3.在WT和KO神经元中，给予CAV1过表达及shRNA病毒来调控CAV1表达水平的高低，或给予dynamin抑制剂阻断内化过程，通过分离膜浆蛋白，探究在激活mGluR通路时，AMPA受体亚型GluR1和GluR2在不同条件下的内化情况。 4.在WT小鼠中脑定位注射CAV1过表达病毒，由此模拟KO小鼠脑内CAV1表达水平，观察在旷场，水迷宫及恐惧记忆实验中小鼠的表现。 5.在KO小鼠中，脑定位注射src激酶抑制剂，由此降低KO小鼠体内CAV1表达，观察其在旷场，水迷宫和恐惧记忆实验中的表现，验证其对KO小鼠异常行为是否有改善。 结果： 1.在WT小鼠中，通过体内外实验证明，激活mGluR后，caveolin的基因及蛋白表达水平均明显增加，且随激动剂作用时间延长，增长趋势逐渐下降，提示在mGluR通路激活的条件下，可刺激增加CAV1的表达。 2.通过给予mGluR下游src激酶的抑制剂A-419259，可明显抑制 DHPG引起的CAV1表达增加，且高浓度A-419259可抑制CAV1表达低于正常水平，证实mGluR1/5通过下游src激酶对CAV1进行调控。 3.通过western blot实验，证实在体外神经元细胞及体内海马脑区，KO小鼠的CAV1基础表达水平显著高于WT小鼠，提示在KO小鼠中异常增多的CAV1可能参与其异常突触可塑性的调节。 4.在动物行为学实验中，通过在WT小鼠脑内立体定位注射CAV1过表达病毒提高WT小鼠脑内CAV1水平，发现其可影响WT小鼠在旷场实验中的活动，并影响其在水迷宫和恐惧记忆实验中的学习记忆行为。 5.在动物行为学实验中，通过在KO小鼠脑内立体定位注射src激酶抑制剂，发现其可改善KO小鼠的过度活跃，并改善KO小鼠在水迷宫和恐惧记忆实验中的学习记忆行为缺陷。 结论：研究结果证实，CAV1表达正常时，mGluR1/5激活后，可通过下游src激酶调控CAV1表达使其增高，通过胞吞作用内化AMPA受体。在脆性X综合症中，由于失去FMRP的翻译抑制作用，导致CAV1基础水平较高，在mGluR1/5激活后过度表达，促使AMPA受体过度内化，引起了mGluR-LTD的过度增强，从而使脆性X综合症患者的学习记忆能力受到影响。